Atemtherapie und Sauerstofftherapie: Lernpaket

Formelsammlungen, die wichtigsten Lösungsschritte zu jedem Thema und 8 Übungsaufgaben, mit vollständigen Lösungen am Ende.

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1Formeln und Methoden

Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Nasenbrille
FiO₂ ≈ 21% + 4% × L/min (1–6 L/min)
Flaschendauer
min = (psi − 200) × Faktor / (L/min); D 0,16, E 0,28, H 3,14 L/psi
Atemminutenvolumen und alveoläre Ventilation
V̇E = VT·f, V̇A = (VT − VD)·f
Idealgewicht (PBW)
Männer 50 + 0,91 × (cm − 152,4); Frauen 45,5 + 0,91 × (cm − 152,4)
P/F-Quotient (Berlin, PEEP ≥ 5)
leicht > 200–300, moderat > 100–200, schwer ≤ 100 mmHg
Sauerstoffgehalt
CaO₂ = 1,34·Hb·SaO₂ + 0,003·PaO₂
Sauerstoffangebot
DO₂ = CaO₂ × CO × 10
ROX-Index
(SpO₂/FiO₂)/RR

Methode

  1. Bringe jeden Wert in die Einheiten der Formel: FiO₂ und SaO₂ als Bruchteile, PaO₂ in mmHg, Hb in g/dL.
  2. Ziehe bei einer Flasche den sicheren Restdruck ab, multipliziere mit dem Flaschenfaktor und teile durch den Fluss.
  3. Runde Flaschenzeiten und Flüsse ab, nie auf.
  4. Prüfe beim P/F-Quotienten zuerst den PEEP, teile dann PaO₂ durch FiO₂ und vergleiche mit 300, 200 und 100 mmHg.
  5. Ziehe bei der Ventilation für die alveoläre Ventilation den Totraum ab und verwende für Atemzugvolumina das Idealgewicht.

Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Normbereiche
pH 7,35–7,45, PaCO₂ 35–45 mmHg (4,7–6,0 kPa), HCO₃⁻ 22–26 mmol/L
ROME
Respiratorisch: PaCO₂ entgegengesetzt zum pH; Metabolisch: HCO₃⁻ gleichsinnig zum pH
Winter-Formel
PaCO₂ = 1,5·HCO₃⁻ + 8 ± 2
Metabolische Alkalose
PaCO₂ ≈ 0,7·HCO₃⁻ + 21
Anionenlücke
AG = Na⁺ − (Cl⁻ + HCO₃⁻) ≈ 8–12
Albuminkorrigierte Anionenlücke
AG + 2,5·(4,0 − alb g/dL) = AG + 0,25·(40 − alb g/L)
Delta-Quotient
(AG − 12)/(24 − HCO₃⁻)
P/F-Quotient
PaO₂/FiO₂
Alveoläre Gasgleichung
PAO₂ = FiO₂·(760 − 47) − PaCO₂/0,8
Serumosmolalität
2·Na⁺ + glucose + urea (2·Na⁺ + glucose/18 + BUN/2,8)

Methode

  1. Lies den pH-Wert ab: unter 7,35 ist es eine Azidose, über 7,45 eine Alkalose.
  2. Finde den Wert, der sie erklärt: Läuft PaCO₂ entgegengesetzt zum pH, ist sie respiratorisch; läuft HCO₃⁻ gleichsinnig mit dem pH, ist sie metabolisch.
  3. Betrachte den anderen Wert: Ist er normal, liegt keine Kompensation vor; ist er in die kompensierende Richtung verändert, ist es eine teilkompensierte Störung; ein normaler pH-Wert bei zwei abweichenden Werten bedeutet vollständige Kompensation.
  4. Vergleiche bei einer metabolischen Azidose PaCO₂ mit der Winter-Formel 1,5·HCO₃⁻ + 8 ± 2 und berechne die Anionenlücke Na⁺ − (Cl⁻ + HCO₃⁻).
  5. Prüfe eine große Anionenlücke mit dem Delta-Quotienten und bei niedrigem Albumin mit der korrigierten Lücke.

Klinische Assessment-Scores

Glasgow Coma Scale
GCS = E (1–4) + V (1–5) + M (1–6) = 3–15
APGAR
5 Zeichen × 0–2 = 0–10; 7–10 beruhigend, 4–6 mäßig auffällig, 0–3 niedrig
Braden-Skala
5 × (1–4) + 1 × (1–3) = 6–23; ≤ 18 gefährdet
Morse-Sturzskala
Stürze 25, Diagnose 15, Hilfsmittel 15/30, i.v. 20, Gang 10/20, mentaler Status 15
NEWS2-Risiko
0–4 niedrig; einzelne 3 niedrig bis mittel; 5–6 mittel; ≥ 7 hoch
Mittlerer arterieller Druck
MAP = (SBP + 2·DBP)/3 = DBP + PP/3
Pulsdruck und Schockindex
PP = SBP − DBP, SI = HR/SBP
Body-Mass-Index
BMI = kg/m² = 703·lb/in²

Methode

  1. Suche den Bewertungsbogen, den die Aufgabe verwendet, und seinen Bereich (GCS 3–15, APGAR 0–10, Braden 6–23, Morse 0–125).
  2. Bewerte jedes Item einzeln und ordne die Beschreibung seiner Stufe zu.
  3. Addiere die Item-Werte und prüfe, ob die Summe im Bereich liegt.
  4. Wende die Grenzwerte an: Achte bei NEWS2 auch auf jeden einzelnen Parameter mit dem Wert 3.
  5. Für abgeleitete Werte verwende MAP = (RRsys + 2·RRdia)/3, PP = RRsys − RRdia, SI = HF/RRsys und BMI = kg/m².

Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Methode

  1. Benenne das Problem: Pumpversagen, verschlossene Arterie, Rhythmusstörung, Gerinnsel, verengte Atemwege, Infektion oder ein Geräteproblem.
  2. Prüfe zuerst die Gefahrenzeichen: Hypoxie, Hypotonie, Brustschmerz, neue Verwirrtheit, ein kaltes Bein ohne Puls.
  3. Passe den Sauerstoff an den Patienten an: 94–98 % für die meisten, 88–92 % bei Gefahr einer CO₂-Retention.
  4. Ordne jedem Arzneimittel seinen Test und sein Risiko zu: Warfarin und INR, Heparin und aPTT und Thrombozyten, Diuretika und Kalium.
  5. Wähle die sichere erste Maßnahme, eskaliere dann und beurteile erneut.

2Übungsaufgaben

1.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenMittel
60 s650 mLf = 18/min · V̇A = ?VD​ = 180 mL

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient atmet 18-mal pro Minute mit einem Atemzugvolumen von 650 mL. Der anatomische Totraum beträgt 180 mL. Bestimme die alveoläre Ventilation V̇A in L/min.

VT 650 mL18/minVD 180 mL
V̇A = L/min
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
88 kg182 cm♂4 mL/kg PBWVT​ = ? mL

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein beatmeter Mann ist 182 cm groß und wiegt 88 kg. Die lungenprotektive Beatmung ist auf 4 mL pro kg Idealgewicht eingestellt. Bestimme mit PBW = 50 + 0,91 × (height cm − 152,4) kg das Atemzugvolumen VT auf mL gerundet.

182 cm88 kg4 mL/kg
VT = mL
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel

Ein Übungsgas zeigt PaCO₂ 75 mmHg (10,0 kPa). Bestimme den erwarteten HCO₃⁻ mit der Regel, dass HCO₃⁻ bei chronischer respiratorischer Azidose um 3,5 mmol/L steigt, für je 10 mmHg, die PaCO₂ über 40 liegt, ausgehend vom HCO₃⁻ 24 mmol/L.

PaCO₂ 75 mmHg (10,0 kPa)Ausgangswert: 40 mmHg, 24 mmol/L
HCO₃⁻ = mmol/L
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer

Übungswerte: Na⁺ 141, Cl⁻ 112 und HCO₃⁻ 9 mmol/L. Berechne den Delta-Quotienten (AG − 12)/(24 − HCO₃⁻) mit AG = Na⁺ − (Cl⁻ + HCO₃⁻). Gib zwei Dezimalstellen an.

Na⁺ 141 mmol/LCl⁻ 112 mmol/LHCO₃⁻ 9 mmol/L
Delta-Quotient =
5.Klinische Assessment-ScoresMittel
E3 / 4+V3 / 5+M? / 6GCS 10?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Übungsakte verzeichnet einen GCS von 10 mit E3 und V3. Welcher motorische Wert M wurde erfasst, und welche Reaktion beschreibt er? Gib die Zahl an.

GCS 10E3V3
M =
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
beruhigendmäßig auffälligniedrig

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). 1 Minute nach der Geburt zeigt ein Übungs-Neugeborenes rosige Haut am ganzen Körper, eine Herzfrequenz von 65/min, Schreien, Husten oder Niesen bei Stimulation, aktive Bewegung und gute Atmung mit kräftigem Schreien. Bestimme den APGAR-Score und klicke auf seine Interpretation.

  1. 1beruhigend
  2. 2mäßig auffällig
  3. 3niedrig
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Warum verschlimmert die Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems bei Herzinsuffizienz die Beschwerden mit der Zeit?

  1. ASie verlangsamt die Herzfrequenz gefährlich
  2. BSie senkt den Blutdruck mit der Zeit auf sehr niedrige Werte
  3. CSie verursacht Natrium- und Wasserretention sowie Vasokonstriktion
  4. DSie lässt die Nieren täglich zu viel verdünnten Urin ausscheiden
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Ein Patient mit mechanischem Mitralklappenersatz unter Warfarin hat einen INR von 2,2. Was sollte die Pflegekraft bedenken?

  1. ADer INR liegt möglicherweise unter dem höheren Zielwert dieses Patienten, daher prüfen und melden
  2. BDer INR sollte bei mechanischen Klappen etwa 1,0 betragen
  3. CDer INR ist gefährlich hoch, und die Dosis muss zurückgehalten werden
  4. DDer INR liegt für jede Warfarin-Indikation im Zielbereich, daher ist keine Maßnahme nötig

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: V̇A = 8,46 L/min

Ventilation: Atemminutenvolumen V̇E = Atemzugvolumen × Atemfrequenz (normal beim Erwachsenen etwa 5–8 L/min). Alveoläre Ventilation V̇A = (Atemzugvolumen − Totraum) × Frequenz, weil die Luft in den Atemwegen (beim Erwachsenen etwa 150 mL) nicht am Gasaustausch teilnimmt. Die lungenprotektive Beatmung verwendet etwa 6 mL pro kg Idealgewicht (PBW): Männer 50 + 0,91 × (Körpergröße in cm − 152,4) kg, Frauen 45,5 + 0,91 × (Körpergröße in cm − 152,4) kg (mit Zoll: 2,3 pro Zoll über 60 in).

Alveolärer Anteil eines Atemzugs

650 − 180 = 470 mL

Alveoläre Ventilation

V̇A = 470·18 = 8460 mL/min = 8,46 L/min

Antwort

V̇A = 8,46 L/min
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: VT = 308 mL

Ventilation: Atemminutenvolumen V̇E = Atemzugvolumen × Atemfrequenz (normal beim Erwachsenen etwa 5–8 L/min). Alveoläre Ventilation V̇A = (Atemzugvolumen − Totraum) × Frequenz, weil die Luft in den Atemwegen (beim Erwachsenen etwa 150 mL) nicht am Gasaustausch teilnimmt. Die lungenprotektive Beatmung verwendet etwa 6 mL pro kg Idealgewicht (PBW): Männer 50 + 0,91 × (Körpergröße in cm − 152,4) kg, Frauen 45,5 + 0,91 × (Körpergröße in cm − 152,4) kg (mit Zoll: 2,3 pro Zoll über 60 in).

Idealgewicht (PBW)

PBW = 50 + 0,91·(182 − 152,4) = 76,94 kg

Atemzugvolumen

VT = 4·76,94 = 307,7 ≈ 308 mL

Antwort

VT = 308 mL
3.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: HCO₃⁻ = 36,25 mmol/L

Erwartete Kompensation: Bei metabolischer Azidose sagt die Winter-Formel PaCO₂ = 1,5·HCO₃⁻ + 8 ± 2 mmHg voraus; ein gemessener Wert über diesem Bereich spricht für eine zusätzliche respiratorische Azidose, darunter für eine zusätzliche respiratorische Alkalose. Die Anionenlücke AG = Na⁺ − (Cl⁻ + HCO₃⁻), normalerweise etwa 8–12 mmol/L, unterscheidet die metabolische Azidose mit großer von der mit normaler Anionenlücke; ein niedriges Albumin verdeckt eine große Lücke (addiere 2,5 pro g/dL, um das das Albumin unter 4,0 liegt). Ein Delta-Quotient (AG − 12)/(24 − HCO₃⁻) zwischen etwa 0,8 und 2 passt zu einer reinen Azidose mit großer Lücke (manche Lehrbücher verwenden 1 statt 0,8), ein Wert darunter zu einer zusätzlichen Azidose mit normaler Lücke und ein Wert über 2 zu einer zusätzlichen metabolischen Alkalose.

Änderung von PaCO₂

|75 − 40| = 35 mmHg → 3,5 × 10 mmHg

Erwarteter HCO₃⁻

HCO₃⁻ = 24 + 3,5·3,5 = 36,25 mmol/L

Antwort

HCO₃⁻ = 36,25 mmol/L
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: Delta-Quotient = 0,5333

Erwartete Kompensation: Bei metabolischer Azidose sagt die Winter-Formel PaCO₂ = 1,5·HCO₃⁻ + 8 ± 2 mmHg voraus; ein gemessener Wert über diesem Bereich spricht für eine zusätzliche respiratorische Azidose, darunter für eine zusätzliche respiratorische Alkalose. Die Anionenlücke AG = Na⁺ − (Cl⁻ + HCO₃⁻), normalerweise etwa 8–12 mmol/L, unterscheidet die metabolische Azidose mit großer von der mit normaler Anionenlücke; ein niedriges Albumin verdeckt eine große Lücke (addiere 2,5 pro g/dL, um das das Albumin unter 4,0 liegt). Ein Delta-Quotient (AG − 12)/(24 − HCO₃⁻) zwischen etwa 0,8 und 2 passt zu einer reinen Azidose mit großer Lücke (manche Lehrbücher verwenden 1 statt 0,8), ein Wert darunter zu einer zusätzlichen Azidose mit normaler Lücke und ein Wert über 2 zu einer zusätzlichen metabolischen Alkalose.

Anionenlücke

AG = 141 − (112 + 9) = 20

Delta-Quotient

(20 − 12)/(24 − 9) = 8/15 = 0,5333

Antwort

Delta-Quotient = 0,5333

Unter 1: eine zusätzliche Azidose mit normaler Anionenlücke.

5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: M = 4

Glasgow Coma Scale: Addiere die beste Reaktion in drei Bereichen. Augenöffnen E: 4 spontan, 3 auf Geräusch oder Ansprache, 2 auf Druck, 1 keine. Verbale Reaktion V: 5 orientiert, 4 verwirrt, 3 unpassende Worte, 2 unverständliche Laute, 1 keine. Motorik M: 6 befolgt Aufforderungen, 5 gezielte Abwehr, 4 normale Beugung (Wegziehen), 3 abnorme Beugung, 2 Streckung, 1 keine. Die Summe reicht von 3 bis 15. Nach einem Schädel-Hirn-Trauma gelten 13–15 meist als leicht, 9–12 als mittelschwer und 3–8 als schwer.

Motorischer Wert

M = 10 − 3 − 3 = 4
M4: zieht die Gliedmaße vom Druck weg (normale Beugung)

Antwort

M = 4
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: beruhigend

APGAR-Score: fünf Zeichen, jeweils mit 0, 1 oder 2 bewertet, erhoben 1 und 5 Minuten nach der Geburt. Appearance (Hautfarbe): blau oder blass 0, rosiger Körper mit blauen Extremitäten 1, am ganzen Körper rosig 2. Pulse (Herzfrequenz): fehlt 0, unter 100/min 1, 100/min oder mehr 2. Grimace (Reflexerregbarkeit): keine 0, Grimassieren 1, Schreien, Husten oder Niesen 2. Activity (Tonus): schlaff 0, etwas Beugung 1, aktive Bewegung 2. Respiration (Atmung): fehlt 0, langsam oder unregelmäßig mit schwachem Schreien 1, gut mit kräftigem Schreien 2. Eine Summe von 7–10 ist beruhigend, 4–6 mäßig auffällig und 0–3 niedrig.

Jedes Zeichen bewerten

Aussehen: rosige Haut am ganzen Körper → 2
Puls: 65/min → 1
Grimassieren: Schreien, Husten oder Niesen bei Stimulation → 2
Aktivität: aktive Bewegung → 2
Atmung: gute Atmung mit kräftigem Schreien → 2

Addieren

APGAR = 2 + 1 + 2 + 2 + 2 = 9

Interpretation

9 → beruhigend

Antwort

beruhigend
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: C · Sie verursacht Natrium- und Wasserretention sowie Vasokonstriktion

Warum das die Antwort ist

Ein vermindertes Herzzeitvolumen aktiviert das RAAS und den Sympathikus. Angiotensin II verengt die Gefäße (erhöht die Nachlast), und Aldosteron hält Natrium und Wasser zurück (erhöht Vorlast und Stauung). ACE-Hemmer, Sartane, Mineralokortikoidrezeptor-Antagonisten und Betablocker unterbrechen diese schädlichen Kreisläufe.

Antwort

C · Sie verursacht Natrium- und Wasserretention sowie Vasokonstriktion
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: A · Der INR liegt möglicherweise unter dem höheren Zielwert dieses Patienten, daher prüfen und melden

Warum das die Antwort ist

Mechanische Herzklappen, besonders in Mitralposition, erfordern oft einen höheren INR-Zielwert (zum Beispiel 2,5–3,5, je nach Klappentyp und Risikofaktoren). Ein INR von 2,2 kann subtherapeutisch sein und das Risiko einer Klappenthrombose und eines Schlaganfalls erhöhen. Die Pflegekraft prüft den dokumentierten Zielwert und informiert die verordnende Person. DOAK werden bei mechanischen Klappen nicht eingesetzt.

Antwort

A · Der INR liegt möglicherweise unter dem höheren Zielwert dieses Patienten, daher prüfen und melden

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